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食品污水處理在去除磷的過程中有哪些問題？

2024-07-09閱讀量：1097

在食品污水處理行業(yè)中，去除磷的過程中可能會遇到以下幾個(gè)問題：

1. 廢水成分復(fù)雜

食品廢水中的成分往往非常復(fù)雜，除了磷之外，還可能含有高濃度的有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、脂肪等）、懸浮物、油脂以及重金屬離子等。這些成分的存在可能會影響磷的去除效果，如油脂可能附著在生物膜上降低生物活性，懸浮物可能堵塞管道和設(shè)備，而有機(jī)物則可能與磷競爭處理劑或微生物的營養(yǎng)源。

2. 磷濃度波動大

由于食品生產(chǎn)過程的不穩(wěn)定性，廢水中的磷濃度也可能存在較大的波動。這種波動要求處理系統(tǒng)具備較強(qiáng)的適應(yīng)性和抗沖擊能力，以確保在不同濃度下都能保持穩(wěn)定的除磷效果。

3. 微生物活性受影響

在生物除磷過程中，微生物的活性對除磷效果至關(guān)重要。然而，廢水中的溫度、pH值、溶解氧含量以及有毒有害物質(zhì)等因素都可能影響微生物的代謝和活性，從而影響除磷效果。例如，溫度降低會影響微生物的新陳代謝和生理活性，導(dǎo)致聚磷菌的釋磷和吸磷效果下降。

4. 泡沫問題

當(dāng)廢水中含有合成洗滌劑及其他起泡物質(zhì)時(shí)，可能會在曝氣池表面形成大量泡沫。這些泡沫不僅會隔絕空氣與水接觸，減小葉輪的充氧能力，還會吸附大量活性污泥固體，影響二沉池的沉淀效率，惡化出水水質(zhì)。此外，泡沫還可能隨風(fēng)飄散，影響環(huán)境衛(wèi)生。

5. 污泥膨脹

污泥膨脹是活性污泥法處理過程中常見的問題之一。在二沉池或加速曝氣池的沉淀區(qū)內(nèi)，如果污泥出現(xiàn)結(jié)構(gòu)松散、沉降性差的情況，就可能隨水漂浮并溢出池外，造成出水水質(zhì)惡化和污泥大量流失。污泥膨脹的原因可能包括絲狀菌過度繁殖、營養(yǎng)物質(zhì)不足或失衡等。

6. 藥劑投加量控制

在化學(xué)除磷過程中，藥劑的投加量是一個(gè)需要嚴(yán)格控制的因素。投加量不足可能導(dǎo)致除磷效果不佳，而投加過量則可能造成水體二次污染。因此，需要根據(jù)廢水的具體情況和試驗(yàn)結(jié)果來確定合適的藥劑投加量。

7. 技術(shù)選擇與經(jīng)濟(jì)性

不同的除磷技術(shù)具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。在選擇除磷技術(shù)時(shí)，需要綜合考慮技術(shù)的可行性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性以及處理效果等因素。例如，化學(xué)除磷法雖然操作簡單、除磷效率高，但藥劑成本較高；生物除磷法則具有運(yùn)行成本低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，但處理效果可能受到多種因素的影響。

在食品污水處理行業(yè)中，去除磷的幾種主要方法及其各自的優(yōu)缺點(diǎn)如下：

1. 化學(xué)除磷法

優(yōu)點(diǎn)：

除磷效果好：通過投加化學(xué)藥劑，可以形成不溶性的磷酸鹽沉淀物，有效去除污水中的磷，處理效率可達(dá)80%~90%。
適應(yīng)性強(qiáng)：對于不同濃度和成分的廢水，通過調(diào)整藥劑投加量和反應(yīng)條件，都能達(dá)到較好的除磷效果。
操作相對簡單：化學(xué)反應(yīng)過程較為直接，操作步驟相對簡單。

缺點(diǎn)：

處理費(fèi)用較高：由于需要投加大量的化學(xué)藥劑，因此處理費(fèi)用相對較高。
產(chǎn)生大量化學(xué)污泥：化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀物需要處理，增加了污泥的處理和處置成本。
可能對水質(zhì)產(chǎn)生其他影響：過量投加藥劑可能導(dǎo)致水體中其他離子濃度的變化，影響水質(zhì)。

應(yīng)用場景：

高濃度含磷廢水：當(dāng)食品廢水中磷的濃度較高時(shí)，化學(xué)除磷法能夠快速有效地降低磷含量，適用于需要快速處理高濃度磷廢水的場景。
對出水水質(zhì)有嚴(yán)格要求：對于需要達(dá)到嚴(yán)格出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的食品污水處理項(xiàng)目，化學(xué)除磷法能夠穩(wěn)定地去除磷，確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
應(yīng)急處理：在突發(fā)情況下，如廢水中的磷含量突然升高，化學(xué)除磷法可以作為應(yīng)急處理手段，迅速降低磷含量，避免對環(huán)境造成嚴(yán)重影響。

2. 生物除磷法

優(yōu)點(diǎn)：

運(yùn)行成本低：相比化學(xué)除磷法，生物除磷法不需要額外投加大量化學(xué)藥劑，因此運(yùn)行成本較低。
無二次污染：生物除磷過程中不會產(chǎn)生化學(xué)污泥等二次污染物，對環(huán)境友好。
污泥肥分高：生物除磷產(chǎn)生的污泥含有較高的磷含量，具有一定的肥料價(jià)值，可用于農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

缺點(diǎn)：

對廢水組分的依賴性強(qiáng)：增加活性污泥中聚磷菌的數(shù)量，除其他因素外，主要取決于可獲得的有機(jī)碳化合物（COD和BOD）的數(shù)量和質(zhì)量。對于一些廢水組分（通常用COD:P或BOD:P來表達(dá)），可能不易采用生物法進(jìn)行除磷。
穩(wěn)定性和靈活性較差：盡管采用較好的控制方法，但出水中磷酸鹽濃度在外界環(huán)境有顯著改變時(shí)（如暴雨時(shí)期），要明顯高于化學(xué)方法。而且生物法除磷對于提高不穩(wěn)定出水質(zhì)量的能力也比較有限。
對污泥體積指數(shù)（SVI）的影響：實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)引進(jìn)生物除磷工藝后，可能會使SVI值上升，影響污泥的沉降性能。

應(yīng)用場景：

可生化性好的廢水：生物除磷法依賴于微生物的代謝活動，因此適用于可生化性好的食品廢水。這類廢水中含有豐富的有機(jī)物，能夠?yàn)槲⑸锾峁┏渥愕臓I養(yǎng)源。
低濃度含磷廢水：對于磷濃度較低的食品廢水，生物除磷法可以在保證出水水質(zhì)的同時(shí)，降低運(yùn)行成本。
長期穩(wěn)定運(yùn)行：生物除磷法具有長期穩(wěn)定運(yùn)行的優(yōu)勢，適用于需要長期連續(xù)處理食品廢水的場景。

3. 吸附除磷法

優(yōu)點(diǎn)：

除磷效率高：吸附除磷技術(shù)利用吸附劑對廢水中的磷進(jìn)行吸附，其除磷效率高達(dá)90%以上，比傳統(tǒng)生物除磷、化學(xué)除磷等技術(shù)更為高效。
操作簡便：只需在廢水處理系統(tǒng)中添加吸附劑即可，不需要過多的人工干預(yù)和設(shè)備支持。
選擇性強(qiáng)：可以通過調(diào)整吸附劑的種類和用量來實(shí)現(xiàn)對磷的選擇性吸附，且可以根據(jù)實(shí)際情況自由調(diào)整吸附劑的添加量。

缺點(diǎn)：

吸附劑價(jià)格較高：吸附劑的成本較高，且需要不斷補(bǔ)充，會增加廢水處理的成本。
一次性除磷量有限：吸附劑對磷的吸附量有一定限制，需要定期更換吸附劑，因此一次性除磷量有限。如果處理的污水中磷含量過高，需要頻繁更換吸附劑，增加了處理成本。
對水質(zhì)變化敏感：吸附除磷技術(shù)對水質(zhì)變化和外界環(huán)境影響較為敏感，可能導(dǎo)致除磷效率下降，需要及時(shí)調(diào)整處理方案。

應(yīng)用場景：

深度處理：在食品廢水處理的深度處理階段，吸附除磷法可以作為進(jìn)一步去除磷的手段，提高出水水質(zhì)。
小規(guī)模處理：對于小規(guī)模的食品廢水處理項(xiàng)目，吸附除磷法具有操作簡單、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，適合作為處理工藝的一部分。
特定條件下的應(yīng)用：在某些特定條件下，如需要快速去除廢水中的磷以滿足臨時(shí)性水質(zhì)要求時(shí)，吸附除磷法可以作為一種有效的選擇。

4. 離子交換法

優(yōu)點(diǎn)：

有效去除有害離子：離子交換可以有效地去除廢水中的有害離子，包括磷等，提高水質(zhì)。
回收有價(jià)值離子：在去除有害離子的同時(shí)，還可以回收有價(jià)值離子，降低生產(chǎn)成本。
設(shè)備簡單易操作：離子交換設(shè)備相對簡單，操作和維護(hù)方便。

缺點(diǎn)：

初期投資較高：對于一些小型污水處理廠來說，離子交換設(shè)備的初期投資可能較高，難以承受。
使用壽命有限：離子交換劑的使用壽命有限，需要定期更換，增加了運(yùn)行成本。
可能無法完全去除某些有害物質(zhì)：在某些情況下，離子交換可能無法完全去除廢水中的某些有害物質(zhì)，需要結(jié)合其他處理方法使用。

應(yīng)用場景：

低濃度含磷廢水：離子交換法適用于處理磷濃度較低的食品廢水，通過選擇性吸附去除磷元素。
對出水水質(zhì)有高精度要求：當(dāng)對出水水質(zhì)有高精度要求時(shí)，離子交換法能夠確保出水中的磷含量達(dá)到極低水平。
與其他工藝組合使用：離子交換法通常與其他除磷工藝組合使用，以提高整體除磷效果。例如，在化學(xué)除磷或生物除磷的基礎(chǔ)上，采用離子交換法進(jìn)一步去除殘留的磷元素。

實(shí)際選擇除磷方法時(shí)還需考慮廢水水質(zhì)、處理規(guī)模、處理成本、環(huán)境影響以及技術(shù)可行性等多方面因素。同時(shí)，隨著污水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，新的除磷方法也在不斷涌現(xiàn)，為食品污水處理行業(yè)提供了更多的選擇。

各種除磷方法都有其獨(dú)特的優(yōu)勢和局限性。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)廢水的具體情況和處理要求選擇合適的方法或組合多種方法以達(dá)到最佳的除磷效果。